Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 6, No. 1, Mei, 2022
Analisis Efisiensi Exhaust Gas Temperatur Setelah Dilakukan Engine Water Wash di Engine CFM56-7B pada Pewawat Boeing 737-800NG
Yafid Effendi 1 , M Arief Alfi Ardian 2 , Sangaji Yusuf Amin 3
1,2,3 Jurusan Teknik Mesin Unversitas Muhammadiyah Tangerang
Email : 1 yafid_effendi@yahoo.com, 2 ariefalfi.ardian@gmail.com, 3. Sangajiy@gmail.com

## Abstrak
Peranan dan fungsi pesawat terbang merupakan transportasi udara bagi Indonesia mempunyai posisi strategis ditinjau  dari  berbagai  aspek.  Transportasi  udara  merupakan  satu-satunya  alternatif  yang  cepat,  efisien  dan ekonomis bagi pengangkutan antar pulau dan antar daerah, terutama antar daerah terpencil di pulau-pulau besar luar Jawa. Semakin sering pesawat digunakan maka jam terbangnya juga akan bertambah, tingginya jam terbang berpengaruh  pada  performa  dari  setiap  komponen  pada  pesawat.  Maka  dari  itu  untuk  menjaga  Engine  tetap dalam  keadaan  performa  yang  maksimal  dan  saling  bersinergi,  maka  dilakukanlah  berbagai  macam  cara perawatan, salah satu perawatannya yaitu Engine water wash. Engine water wash dilakukan setiap 1200 Engine Flight  Hour,  dimana  pengerjaan  ini  dijadwalkan  pada  tanggal  23  juni  2021.  Perawatan  Engine  water  wash menggunakan alat yang dinamakan Juniper. Alat ini mempunyai hook berbentuk J yang di sangkutkan pada Low Pressure Compressor. Engine akan di dry motoring selama 2 menit kemudian juniper akan menyemprotkan air panas yang bertekanan ke dalam Engine, pengerjaan ini dilakukan berulang hingga 4 kali, diharapkan kotoran yang berada pada bagian dalam Engine akan hilang, sehingga Engine akan berputar lebih maksimal dan efisien. Pada penelitian kali ini pengerjaan Engine water wash terbukti mampu untuk menaikkan efisiensi pada Engine, dimana  Efisiensi  pada  Compressor  naik  sebesar  2,4%  dari  yang  sebelumnya  97,25%  menjadi  99,65%,  pada Ruang Bakar naik sebesar 0,72% dari yang sebelumnya 99,18% menjadi 99,90%, pada Turbin naik sebesar 1,65% dari yang sebelumnya 90,60% menjadi 92,25%.Engine water wash juga berfungsi untuk menjaga efisiensi EGT (Exhaust Gas Temperatur), dimana tingkat efisiensi pada Engine EGT (Exhaust Gas Temperatur) naik sebesar 1,76% dari yang sebelumnya 42,59% menjadi 44,35%. Dari penelitian kali ini dapat disimpulkan bahwa, tingkat efisiensi pada tiap komponen dalam Engine mengalami kenaikan setelah dilakukan Engine water wash. Kata Kunci : Pesawat Terbang, EGT , Engine Water Wash , Temperatur , Juniper

## Abstract
The role and function of aircraft as air transportation for Indonesia has a strategic position in terms of various aspects. Air transportation is the only fast, efficient and economical alternative for inter-island and inter-regional transportation, especially between remote areas in the big islands outside Java. The more often the aircraft is used, the flying hours will also increase, the high flying hours affect the performance of each component on the aircraft. Therefore, to keep the engine in a state of maximum performance and synergize with each other, various treatments are carried out, one of which is engine water wash. Engine water wash is carried out every 1200 Engine Flight Hour, where this work is scheduled for June 23, 2021. Engine water wash maintenance uses a tool called Juniper. This tool has a J-shaped hook that is attached to the Low Pressure Compressor. The engine will be dry motoring for 2 minutes then the juniper will spray pressurized hot water into the engine, this process is repeated up to 4 times, it is hoped that the dirt on the inside of the engine will disappear, so the engine will spin more optimally and efficiently. In this study, the engine water wash was proven to be able to increase the efficiency of the engine, where the efficiency of the compressor increased by 2.4% from the previous 97.25% to 99.65%, in the combustion chamber it increased by 0.72% from the previous one. previously 99.18% to 99.90%, the Turbine increased by 1.65% from the previous 90.60% to 92.25%. The water wash engine also functions to maintain the efficiency  of  EGT  (Exhaust  Gas  Temperature),  where  the  efficiency  level  on  Engine  EGT  (Exhaust  Gas Temperature) increased by 1.76% from the previous 42.59% to 44.35%. From this research, it can be concluded that the efficiency level of each component in the engine has increased after the engine water wash has been carried out.
Keywords : Aircraft, EGT, Engine Water Wash, Temperature, Juniper
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 6, No. 1, Mei, 2022
P-ISSN: 2549-5038, E-ISSN: 2580-4979 URL: http://jurnal.umt.ac.id/index.php/mjtm

## PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan teknologi pesawat terbang sangat mendominasi  dari  segi  transportasi,  Pada saat  ini  penguasaan  teknologi  rancang bangun di bidang kedirgantaraan sangatlah pesat contohnya saja bermunculan berbagai jenis pesawat terbang
Peranan dan fungsi pesawat terbang, terutama  transportasi  udara  bagi  Indonesia mempunyai  posisi  strategis  ditinjau  dari berbagai aspek. Transportasi udara merupakan  satu-satunya  alternatif  yang cepat,  efisien  dan  ekonomis  bagi pengangkutan antar pulau dan antar daerah, terutama  antar  daerah  terpencil  di  pulau- pulau  besar  luar  Jawa.  Pentingnya transportasi  udara  tercermin  pada  semakin meningkatnya  kebutuhan  jasa  angkutan udara bagi mobilitas orang serta barang di dalam negeri, dari dan ke luar negeri serta berperan sebagai pendorong dan penggerak bagi pertumbuhan daerah dan pengembangan  wilayah  Pengangkutan udara, baik internasional maupun domestik mempunyai peranan dan fungsi yang makin penting  dalam  kehidupan  umatmanusia. Sukar  dibayangkan  dalam  kehidupan modern  dewasa  ini  tanpa  adanya  jasa pengangkutan udara.
Semakin  sering  pesawat  digunakan maka jam terbangnya juga akan bertambah, tingginya  jam  terbang  berpengaruh  pada performa  dari  setiap  komponen  pada pesawat.  Penurunan  performa  yang  terjadi dapat  menimbulkan  berbagai  masalah. Maka dari itu untuk menjaga Engine tetap dalam  keadaan  performa  yang  maksimal dan  saling  bersinergi,  maka  dilakukanlah berbagai macam cara perawatan, salah satu perawatannya  yaitu Engine water  wash . Engine water  wash bertujuan  untuk menjaga  efisiensi  EGT  ( Exhaust  Gas Temperature ), artinya makin tinggi efisiensi EGTnya,  maka live  time penggunaan Engine itu akan semakin lama dan performa dari Engine tersebut  juga  dapat  maksimal. Engine water wash pada Engine dilakukan menggunakan alat yang dinamakan Juniper .
Alat  ini  menggunakan  dua  tabung air yang dipanaskan hingga suhu 70 derajat celcius  sehingga  air  yang  dipancarkan adalah  air  panas  dan  alat  ini  dilengkapi injektor  berbentuk  J  yang  di  sangkutkan pada  bagian Compressor tekanan  rendah ( Low  Pressure  Compressor )  sehingga  air yang  digunakan  bisa  fokus  untuk membersihkan bagian dalam Engine .

## METODOLOGI PENELITIAN
Pengumpulan data dilakukan dengan metode  kuantitatif.  Kemudian  di  dilandasi oleh  kegiatan  proses  pengerjaan  Engine Water  Wash  di  lapangan  dan  di  dasarkan oleh teori serta jurnal ilmiah. Data yang di gunakan pada penelitian kali ini didapatkan dari  berbagai  sumber  yaitu,  Engine  Trend Monitoring, Aircraft Maintenance Log (PK- GNH)  dan  Engine  Run  up  Performance. Selain  itu  teori  dasar  dan  informasi diperoleh dari Aircraft Maintenance Manual Boeing  737-800,  Engine  Maintenance Manual  CFM56-7B,  Aircraft  Training Manual, jurnal ilmiah dan e-book.
Data yang diperoleh pada penelitian kali  ini  di  dapat  dari  Engine  Trend Monitoring dan Engine Run-up Performance pada tanggal 23 Juni 2021 dan 24  Juni  2021.  Kemudian  pengolahan  data dilakukan untuk menghitung dan menjelaskan hasil efisiensi yang terjadi pada tiap  komponen,  serta  membandingkan antara  sebelum  dan  setelah  proses pengerjaan engine water wash . Dari Analisa data perbandingan efisiensi yang dihasilkan, maka  dapat  diperoleh  kesimpulan  dalam penelitian kali ini.
Perhitungan  Turbin  Gas  dilakukan dengan  siklus  Brayton  secara  ideal,  yang mana  data-data  yang  didapat  seperti temperatur  secara  ideal  dan  aktual.  Serta perhitungan yang dilakukan untuk menentukan kerja dari siklus Turbin Gas dan Efisiensinya  akan  di  jelaskan  sebagai berikut:
(1) Menentukan  ratio  tekanan  ( 𝑟𝑝 )  keluar Compressor  masuk  ke  Chamber  ( 𝑝𝑟 2) dan  masuk  Compressor  ( 𝑝𝑟 1)  untuk
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 6, No. 1, Mei, 2022
penentuan besar temperatur dan entalpi disisi tersebut dengan rumus berikut.
𝑟 ! = ! !" ! !# (1)
(2) Mencari  nilai  Temperatur  pada  keluar
Compressor  (masuk  ke  Chamber)  dan keluar Chamber (masuk ke turbin), serta mencari  nilai  temperature  ideal  pada keluar Compressor (masuk ke Chamber) dan turbin (exhaust) menggunakan rumus interpolasi.
𝑦 " =   𝑦 # + '( $ $ %$ # $ " %$ # ) (𝑦 & − 𝑦 # )- (2)
(3) Rumus Interpolasi juga dilakukan untuk mencari  nilai  entalpi  (ℎ1,  ℎ2,  ℎ3,  ℎ4) aktual dengan cara menggunakan tabel ideal-gas properties of air untuk setiap siklus kerja Engine.
(4) Menghitung  nilai  efisiensi  pada compressor
𝜂 '()!*+,,(* = (. " ,%. # ) (. " %. # ) 𝑥 100% (3)
dengan, ℎ1  =  nilai  entalpi  udara  masuk Compressor (kj/kg) , ℎ2  =  nilai  entalpi  udara  keluar Compressor (kj/kg), ℎ2 𝑠 =  nilai  entalpi  udara  ideal  keluar
Compressor (kj/kg)
(5) Menghitung  nilai  efisiensi  pada combustion Chamber (ruang bakar)
𝜂 '.0)1+*, = (. " %. % ) (. " ,%. % ) 𝑥 100% (4)
dengan, ℎ3 = nilai entalpi udara keluar chamber (kj/kg)
(6) Menghitung nilai efisiensi pada turbin 𝜂 23*145 = (. % %. & ) (. % %. & ,) 𝑥 100% (5)
ℎ4 = nilai entalpi udara turbin (kj/kg)
ℎ4 𝑠 =  nilai  entalpi  udara  ideal  turbin (kj/kg)
(7) Menghitung efisiensi thermal pada gas turbin.
𝜂 2.+*)06 = 1 − (7 & %7 # ) (7 % %7 " ) 𝑥 100% (6)
𝑇 1 = Temperatur masuk Compressor (K) 𝑇 2 = Temperatur keluar Compressor (K) 𝑇 3 = Temperatur keluar Chamber (K) 𝑇 4 = Temperatur turbin (K)
Metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1 . Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  data  penghitungan  dan penelitian  sebelum  dan  sesudah Engine
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 6, No. 1, Mei, 2022
Water  Wash maka  didapatlah  hasil  seperti pada Tabel 1 sebagai berikut:
Tabel 1 . Data Engine
Efisiensi Compresor
adalah
perbandingan  kerja  Compressor  ideal dengan aktual. Kenaikan efisiensi Compresor juga dipengaruhi oleh kerja Compressor ideal dan  aktual.  Kerja Compressor ideal  dapat ditentukan  dari  entalpi temperatur ideal masuk  dan  keluar  dari Compressor .  Dengan demikian  semakin  besar  kerja Compressor aktual maka efisiensi Compressor mengalami penurunan.  Sebaliknya  semakin  besar  kerja Compressor ideal  maka  efisiensi Compressor mengalami  peningkatan.  Rendahnya  kerja Compressor akan  berpengaruh  pada  rasio kompresi dan akan menurunkan suhu keluar Compressor .
Gambar 2 . Kenaikan Efisiensi Compressor Kenaikan  yang  terjadi  pada  efisiensi Compressor  dapat  dihubungkan  dengan kegiatan Engine Water Wash yang  berada pada  bagian  blade-blade  Compressor. Kotoran  yang  berada  pada  blade Compressor akan mengurangi efisiensi dan kerja dari Compressor , maka dari itu setelah
proses Engine Water Wash , output Pressure dari Compressor juga meningkat. Efisiensi pada ruang bakar dipengaruhi  oleh  temperatur  keluar Compressor dan temperatur masuk turbin. Temperatur yang  keluar Compressor ini mempengaruhi  proses  pembakaran  pada ruang bakar. Kemudian proses pembakaran pada  ruang  bakar  mempengaruhi  besar kecilnya temperatur yang  akan  masuk  ke turbin. Peningkatan  efisiensi  pada  ruang bakar dapat dihubungkan dengan kegiatan Engine Water Wash pada bagian Chombustion Chamber yaitu  dengan membersihkan  ruang  bakar  dari  segala kotoran dan proses ini juga membersihkan outlet dari fuel injector sehingga laju aliran massa  bahan  bakar  juga  meningkat, sehingga proses pembakaran menjadi lebih optimal.
Gambar 3 . Kenaikan Efisiensi Ruang bakar Parameter  yang  mempengaruhi  dari temperatur  masuk  turbin  akibat  proses pembakaran  yang  terjadi  di  ruang  bakar, yang  mana  suhu  masuk  turbin  harus semakin  tinggi  karena  untuk  proses ekspansi  pada  turbin  akan  meningkatkan daya yang dihasilkan. Sedangkan temperatur  keluar  turbin  harus  serendah mungkin  dikarenakan  agar  gas  yang terbuang  tidak  akan  sia-sia  saat  proses pembuangan ke atmosfer, hal ini juga sesuai dengan siklus turbin gas Brayton.
Hal  yang  mempengaruhi  kenaikan efisiensi turbin dapat dihubungkan dengan kegiatan Engine Water Wash yaitu pembersihan flage atau kerak kotoran yang menempel  pada  blade  turbin  akibat  dari
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 6, No. 1, Mei, 2022
P-ISSN: 2549-5038, E-ISSN: 2580-4979 URL: http://jurnal.umt.ac.id/index.php/mjtm
hasil  pembakaran  yang  tidak  sempurna saat sebelum dilakukan proses Water Wash.
Gambar 4 . Kenaikan Efisiensi pada Turbin
Efisiensi thermal yang terjadi mampu menjaga EGT margin sehingga live time dari penggunaan Engine menjadi  semakin  lama. Pada saat sebelum proses Engine Water Wash Efisiensi Thermalnya sebesar  42,59%  dan setelah pengerjaan Engine Water Wash naik sebesar 1,76% menjadi 44,35%.
Gambar 5 . Kenaikan EGT
Hal  yang  dapat  mempengaruhi efisiensi  thermal  turbin  gas  adalah  ambient temperatur,  serta  efisiensi  tiap  komponen yaitu Compressor ,  ruang  bakar  dan  turbin. Selain  itu  proses  pengerjaan Engine Water Wash di tiap-tiap komponen terbukti mampu mengurangi temperatur di sisi udara masuk Compressor , udara keluar Compressor (masuk ke Chamber ), udara keluar Chamber (masuk ke turbin), udara keluar turbin ( exhaust ).

## KESIMPULAN
Berdasarkan  dari  penghitungan, pembahasan  dan  hasil  analisa  pada  bab sebelumnya, maka didapatkan kesimpulan
yang  menjadi  jawaban  dari  tujuan penelitian sebagai berikut:
1. Sangat  penting  untuk  menjaga  masa pakai Engine , salah satu caranya yaitu dengan  melakukan  perawatan  rutin Engine Water Wash . Engine Water Wash sendiri  menurut  Maintenance Program  memiliki  Interval  waktu yang  rutin  dilaksanakan  setiap 1200EFH  ( Engine Flight Hour ). Pekerjaan Engine water wash dilakukan untuk membersihkan setiap komponen pada bagian dalam Engine dengan cara menyemprotkan air panas bertekanan kedalam
Engine
menggunakan  alat  yang  dinamakan
Juniper .
2. Proses  penghitungan  yang  dilakukan pada data sebelum dan setelah Engine Water  Wash  ternyata  ditemukan bahwa  terjadi  peningkatan  efisiensi dari tiap komponen yang berada pada bagian  dalam Engine .  Selain  itu pengaruh  kegiatan Engine Water Wash yang di lakukan terbukti mampu menurunkan  temperatur  di  sisi  udara masuk Compressor ,  udara  keluar Compressor (masuk  ke Chamber ), udara  keluar Chamber (masuk  ke turbin), udara keluar turbin ( exhaust ).
sehingga  efisiensi thermal pun  juga akan meningkat.
3. Hasil  analisa  perbandingan  efisiensi yang  terjadi  sebelum  dan  setelah proses  pengerjaan Engine Water Wash :
a. Efisiensi  pada Compressor saat sebelum  proses Engine Water Wash sebesar 97,25% dan setelah pengerjaan Engine Water Wash naik  sebesar  2,4%  menjadi 99,65%.
b. Efisiensi  pada  Ruang  Bakar  saat sebelum  proses Engine Water Wash sebesar 99,18% dan setelah pengerjaan Engine Water Wash naik  sebesar  0,72%  menjadi 99,90%.
c. Efisiensi  pada  Turbin  saat sebelum  proses Engine Water Wash sebesar 90,60% dan setelah
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 6, No. 1, Mei, 2022
P-ISSN: 2549-5038, E-ISSN: 2580-4979 URL: http://jurnal.umt.ac.id/index.php/mjtm
pengerjaan Engine Water Wash naik  sebesar  1,65%  menjadi 92,25%.
d. Efisiensi thermal dipengaruhi oleh efisiensi dan temperatur dari tiap  komponen,  dimana  efisiensi thermal yang  di  dapat  saat sebelum Engine water wash sebesar  42,59%  dan  setelah proses  pengerjaan Engine Water Wash naik sebesar 1,76% menjadi 44,35%

## DAFTAR PUSTAKA
Boeing  Company.  (2018). Boeing  B737- 600/700/800/900  (CFM56)  Training Manual.
Boeing  Company.  (2021). Aircraft Maintenance Manual 737- 600/700/800/900. Boeing Company. Boles, M. A. (2007). Thermodynamics An Engineering Approach Sixth . North Carolina.
Cengel, Y. A. (2006). Brayton cycle : the ideal  cycle  for  gas  turbine  Engine. Dalam
thermodynamics an Engineering  approach  5th  edition (hal. 507-554).
Cengel,  Y.  A.  (2008). Thermodynamics:
An  Engineering  Approach. New York: The McGraw-Hill Companies. CFM56 ENGINE S.  (2021). Engine Maintenance Manual.
Fadlillah, A. R. (2020). Analisis Efisiensi Turbin  Gas  Sebelum  Dan  Setelah Intermediate  Inspection  di  PT  PJB Up  Muara  Tawar  Blok  2  Unit  2. Jakarta: Institut Teknologi PLN. Garuda  Indonesia.  (2019). Maintenance Program Boeing 737-800. GMF  Aeroasia.  (2018). Basic  Aircraft Maintenance Airframe Powerplant. Sarifudin.  (2019). Analisis  Aliran  Udara
Fan  Blade  Pada  Mesin  CFM56-7B BOEING 737-800NG Dengan Computational Fluid Dynamic
(CFD). Tangerang:  Universitas Muhammadiyah Tangerang.
Senjaya,  F.  D.  (2013). Analisa  Pengaruh Water Wash Terhadap Performansi
Turbin  Gas  Pada  PLTG  UNIT  7 Paya Pasir PT.PLN Sektor
Pembangkitan  Medan  . Medan: Jurnal  USU  ISSN  2338-1035 Volume. 7, No.3 Desember 2013 . Setiawan*,  B.  (2017). Analisis  Pengaruh Compressor Washing  Terhadap Efisiensi  Kompresor  Dan  Efisiensi Thermal Turbin Gas . Jakarta: Jurnal Mesin Teknologi (UMJ) Volume 11 No. 1 Juni 2017. Sukadana, I. G. (2015). Teori Turbin Gas Dan  Teori  Turbin  Gas  . Bali:  PS. Teknik Mesin Universitas Udayana. Sulistiyo, F. (2018). Analisa Eksergi Dan Efisiensi Aktual Turbin Gas Unit P-
4 Sesudah Pemeliharaan Menyeluruh di PT. PUPUK KALTIM. Jakarta:  Jurusan  Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Trisakti. Sunarwo,  T.  H.  (2016). Analisa  Efisiensi Turbin  Gas  Unit  1  Sebelum  Dan
Setelah Overhaul Combustor Inspection  di  PT  PLN  (PERSERO). semarang: Jurnal Teknik Energi Vol 12 No. 2 Mei 2016; 50-57.
Syukrillah, M. (2019). Analisis
Perhitungan  Efisiensi  Energi  Di Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga Biomassa  (PLTBM)  PT.  Harjohn Timber  Kubu  Raya. Pontianak: Program  Studi  Teknik  Elektro Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura.